技術進步能否實現清潔採礦？

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今年月美國總統拜登下令分配更多聯邦資源用於開採電動車電池必需的金屬和礦物例如鎳鈷石墨和鋰。總統指令強調了綠色能源轉型核心中最具爭議的現實之一為了從骯髒的化石能源轉向無碳的可再生能源和電動車我們需要更多的採礦業這是一項歷史上污染嚴重的行業。採礦涉及從地下提取礦石將其運輸到加工廠粉碎分離和精煉金屬然後處理廢物。土地被剝奪為礦山和周邊基礎設施讓路通常會消耗大量能源和水造成空氣污染並產生危險廢物。但從人工智慧到碳捕獲等一系列新興技術可以使能源轉型所需的所謂關鍵礦物和金屬的開採比現在更永續。隨著世界從化石燃料轉向太陽能風能和電動車對這些材料的需求預計將增加美國政府和私營部門對快速向市場引入新技術越來越感興趣。在最近一份關於加強美國清潔能源轉型供應鏈的報告中能源部強調了聯邦支持「環境永續和新開發的關鍵礦物開採方法發電」的重要性。相關印度致力於小規模和大規模的太陽能美國能源部關鍵礦物和材料特別顧問道格拉斯·霍利特表示這反映了該機構的觀點即提取關鍵礦物不能簡單地是找到我們需要的資源並挖掘它們。「我們的想法是我們將找到它我們將更加有效地解決它並且我們最終將在整個價值鏈中獲得最低的預期影響因為我們會考慮一切從探索階段到霍利特說當使用開採材料的產品不再起作用時「提取加工然後是壽命結束」。相關對亞馬遜雨林溫室氣體的首次研究表明它正在使氣候變遷變得更糟挖掘資料早在礦場建成之前地質學家就被派往現場鑽探尋找有價值的礦藏。勘探通常是採礦過程中對環境破壞最小的階段但仍有改進的空間。少數但越來越多的採礦勘探新創公司相信他們可以透過挖掘數據來做到這一點。相關核能應該在脫碳中發揮作用嗎其中包括該公司利用先進的數據科學和人工智慧工具透過分析大量公共數據和歷史數據以及公司在項目期間收集的數據尋找大量電池金屬沉積的證據。人工智慧。

在比爾蓋茲突破能源創投公司的支持下的目標是將發現率比傳統的實地勘探工作提高倍減少為尋找新礦床而必須拆除的土地數量。澳洲地球科學創新公司的勘探地質學家稱鑑於採礦業的命中率較低的目標「可以實現」地質學家目前估計為採礦目的而勘探的礦床中只有不到百分之一會成為礦山。今年夏天正在加拿大和尚比亞的幾個地方進行實地工作在那裡發現了鎳和鈷礦床的跡象。但首席技術官喬什·戈德曼表示該公司還需要「兩年或更長時間」才能決定其中任何一個是否值得利用。高盛表示如果可以使用人工智慧來發現隱藏良好但品質特別高的礦物就可以減少採礦對下游的影響。高盛表示「如 加拿大電話號碼 果你發現低品質的資源你就必須開採更多的材料」來提取金屬。“這意味著有很多額外的浪費。尋找高品質的資源至關重要。再生能源更高品質礦物的發現可以減少採礦的影響但任何傳統的採礦過程仍然會對環境產生重大影響尤其是對氣候的影響。運輸破碎和加工岩石消耗大量能源採礦業佔全球能源需求的和全球工業排放的。儘管許多礦業公司已經開始購買再生電力一些公司正在嘗試替代運輸方式例如氫動力卡車但該行業仍然嚴重依賴化石燃料為其重型機械和能源密集型設施提供動力。至少對於一種關鍵礦物鋰來說可能有一條更乾淨的道路。鋰被用作電池的能源載體為從智慧型手機到電動車的各種產品提供動力如果世界迅速從燃氣動力汽車過渡到電動車到年全球對鋰的需求可能會增加倍以上。幾十年來研究人員一直在探索從地熱鹽水中提取鋰的可能性地熱鹽水是一些地熱植物從地球深處帶到地表以產生能量的富含礦物質的熱水。美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室鋰資源研究與創新中心的研究員麥可惠特克表​​示這個想法是用無碳地熱能為整個鋰提取過程提供動力。



從地熱鹽水中提取鋰的用水量也可能比用於從潛伏在阿根廷和智利鹽灘下的淺層富含礦物質的水域中濃縮鋰的巨大露天蒸發池使用的水少得多。在透過地熱過程獲得大量鋰之前必須克服主要障礙。惠特克表示與南美洲同類產品相比地熱鹽水的鋰含量「相對較低」。在地熱鹽水中鈉和鉀等其他元素的濃度通常比鋰高得多這會幹擾它們的萃取。惠特克說目前地熱發電廠營運商將熱鹽水帶到地表並將廢鹽水注入地下的速度比提取鋰的速度快得多這意味著他們無法獲得盡可能多的製程價值。儘管存在技術困難和商業挫折美國能源部和私營部門合作夥伴還是看到了一種有前途的地熱方法。根據鹽水化學和體積測量的粗略估計表明南加州索爾頓海的高鹽湖下隱藏著大量鋰。「無論從哪個角度來看[索爾頓海]蘊藏著大量鋰可以滿足美國未來十年對電動車電池的需求」惠特克說。“而且可能是幾十年後。採礦廢棄物一些研究人員和企業家認為能源轉型所需的資源可以在老化和廢棄礦山的廢物中找到。其中包括這家新創公司開發了從尾礦低品位礦物和報廢技術中提取電池金屬如鈷鎳和錳的技術包括電動車電池的使用壽命。其核心技術稱為電提取不使用採礦和回收作業中常見的刺激性化學物質或高溫爐而只使用來自再生能源的電力。透過將礦山廢棄物通過一系列帶電碳基過濾器將金屬選擇性地從破碎和液化的岩石中提取出來創始人兼執行長梅根·奧康納將其比作巨型水過濾器。'在完成博士學位期間優化了金屬提取工藝之後於年創立了。他表示該公司平方米的過濾系統可以運送到採礦現場。根據公司數據被視為廢物的材料中高達的剩餘金屬都可以在那裡排出。該公司於年月在一輪融資中籌集了萬美元萬歐元並計劃在今年稍後宣布其首批礦業客戶。近十年來美國能源部一直在研究稀土元素一組用於離岸風力渦輪機電動汽車馬達和半導體的化學反應性金屬元素是否可以從煤礦廢物如煤灰中提取。今年月該部門宣布計劃啟動耗資億美元億歐元的提取和分離設施以​​商業規模展示這一想法。霍利特稱該計畫是一個「令人興奮」的機會看看數百個需要清理的煤炭垃圾掩埋場是否也能提供一些價值。